近年來,隨著微機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展和提高,人們已經(jīng)能夠制造出種類繁多和應(yīng)用廣泛的微電子機(jī)械系統(tǒng),如微型衛(wèi)星推進(jìn)器、微型傳感器、微型飛行器、微型醫(yī)療器械、微型泵和微型馬達(dá)等。這些微電子機(jī)械系統(tǒng)在國防軍事和民事方面的應(yīng)用,提高了國家的國防力量和人民的生活質(zhì)量。目前,這些微機(jī)械電子系統(tǒng)都由傳統(tǒng)的能源動力系統(tǒng)驅(qū)動,但是這些傳統(tǒng)的能源動力系統(tǒng)存在能量密度低、體積大和續(xù)航時間短等缺點(diǎn)。因此,人們渴望具有體積小、重力輕、密度能量高和持續(xù)時間長等優(yōu)點(diǎn)的微能源動力系統(tǒng),為這些微機(jī)械電子系統(tǒng)提供持續(xù)可靠的能源動力,而以氫氣或碳?xì)淙剂先紵秊閯恿Φ奈⒛茉磩恿ο到y(tǒng)是一種可行的解決方案。微熱光電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單且沒有運(yùn)動部件,是目前應(yīng)用前景比較好的微能源動力系統(tǒng)。微燃燒器作為微熱光電系統(tǒng)最重要的結(jié)構(gòu)部件之一,是微熱光電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燃料化學(xué)能到電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。微燃燒器燃燒和傳熱性能的提高是實(shí)現(xiàn)微熱光電系統(tǒng)高能量密度和高能量轉(zhuǎn)換效率的前提。本論文以國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目[51176045]、[51676066]和國家留學(xué)基金委高水平公派研究生項(xiàng)目“新型圓管微燃燒器燃燒過程熱流協(xié)同優(yōu)化機(jī)理研究”[201606130020]為依... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 微能源動力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.2.1 微型發(fā)動機(jī)系統(tǒng)
        1.2.2 微型燃料電池系統(tǒng)
        1.2.3 微型熱電系統(tǒng)
        1.2.4 微型熱光電系統(tǒng)
    1.3 微熱光電系統(tǒng)微燃燒器性能影響國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來源及研究內(nèi)容
第2章 圓管微燃燒器內(nèi)氫氣/空氣預(yù)混火焰燃燒特性模糊灰色關(guān)聯(lián)分析
    2.1 多因素影響分析方法
        2.1.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計
        2.1.2 模糊灰色關(guān)聯(lián)分析方法
    2.2 圓管微燃燒器模型構(gòu)建
        2.2.1 幾何模型
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 數(shù)值模型
        2.2.4 網(wǎng)格獨(dú)立性研究
        2.2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.3 圓管微燃燒器燃燒特性影響分析
        2.3.1 圓管微燃燒器發(fā)射效率影響分析
        2.3.2 圓管微燃燒器燃燒效率影響分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 具有矩形肋的圓管微燃燒器內(nèi)氫氣/空氣預(yù)混火焰?zhèn)鳠嵝阅苎芯?br>    3.1 具有矩形肋的圓管微燃燒器模型構(gòu)建
        3.1.1 幾何模型
        3.1.2 數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 數(shù)值模型
        3.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性研究
        3.1.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.2 無矩形肋和有矩形肋圓管微燃燒器外壁面溫度比較
        3.2.1 不同氫氣質(zhì)量流量
        3.2.2 不同氫氣/空氣當(dāng)量比
        3.2.3 不同肋高和位置
    3.3 本章小結(jié)
第4章 漸擴(kuò)型圓管微燃燒器內(nèi)氫氣/空氣預(yù)混火焰?zhèn)鳠嵝阅苎芯?br>    4.1 漸擴(kuò)型圓管微燃燒器模型構(gòu)建
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型
        4.1.3 數(shù)值模型
        4.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性
        4.1.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.2 突擴(kuò)型和漸擴(kuò)型圓管微燃燒器外壁面溫度比較
        4.2.1 不同氫氣/空氣當(dāng)量比
        4.2.2 不同氫氣質(zhì)量流量
        4.2.3 不同壁面材料
        4.2.4 不同入口/出口徑比
    4.3 本章小結(jié)
第5章 橢圓管微燃燒器內(nèi)氫氣/空氣預(yù)混火焰燃燒特性研究
    5.1 橢圓管微燃燒器模型構(gòu)建
        5.1.1 幾何模型
        5.1.2 數(shù)學(xué)模型
        5.1.3 數(shù)值模型
        5.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性
        5.1.5 模型驗(yàn)證
    5.2 圓管和橢圓管微燃燒器燃燒特性比較
        5.2.1 壓力損失
        5.2.2 外壁面溫度
        5.2.3 發(fā)射效率
        5.2.4 自然對流熱損失率
        5.2.5 燃燒效率
    5.3 本章小結(jié)
第6章 雙通道微燃燒器組裝優(yōu)化研究
    6.1 順流和逆流式雙通道微燃燒器模型構(gòu)建
        6.1.1 幾何模型
        6.1.2 數(shù)學(xué)模型
        6.1.3 數(shù)值模型
        6.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性
        6.1.5 模型驗(yàn)證
    6.2 順流式和逆流式雙通道微燃燒器傳熱性能比較
        6.2.1 順流式和逆流式雙通道微燃燒器傳熱機(jī)理
        6.2.2 氫氣質(zhì)量流量對雙通道微燃燒器傳熱性能影響
        6.2.3 氫氣/空氣當(dāng)量比對雙通道微燃燒器傳熱性能影響
        6.2.4 壁面材料對雙通道微燃燒器傳熱性能影響
    6.3 本章小結(jié)
第7章 四通道微燃燒器組裝優(yōu)化研究
    7.1 單層四通道和雙層四通道微燃燒器模型構(gòu)建
        7.1.1 幾何模型
        7.1.2 數(shù)學(xué)模型
        7.1.3 數(shù)值模型
        7.1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性
        7.1.5 模型驗(yàn)證
    7.2 單層四通道微燃燒器傳熱性能比較
        7.2.1 單層四通道微燃燒器傳熱機(jī)理
        7.2.2 氫氣質(zhì)量流率對單層四通道微燃燒器傳熱性能影響
        7.2.3 氫氣/空氣當(dāng)量比對單層四通道微燃燒器傳熱性能影響
        7.2.4 壁面材料對單層四通道微燃燒器傳熱性能影響
    7.3 雙層四通道微燃燒器傳熱性能比較
        7.3.1 雙層四通道微燃燒器傳熱機(jī)理
        7.3.2 氫氣質(zhì)量流率對雙層四通道微燃燒器傳熱性能影響
        7.3.3 氫氣/空氣當(dāng)量比對雙層四通道微燃燒器傳熱性能影響
        7.3.4 壁面材料對雙層四通道微燃燒器傳熱性能影響
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
附錄B 攻讀學(xué)位期間所參與的課題研究
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]通道間距對微凹腔燃燒器火焰吹裂極限的影響[J]. 萬建龍,劉毅,范愛武,劉偉.  華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(08)
[3]微小型凹腔燃燒器內(nèi)甲烷/空氣預(yù)混火焰特性[J]. 萬建龍,劉毅,范愛武,皮博明,杜一慶.  化工學(xué)報. 2014(09)
[4]固體材料對微型鈍體燃燒器吹熄極限的影響[J]. 萬建龍,范愛武,劉毅,皮博明,姚洪.  化工學(xué)報. 2014(03)
[5]邊坡穩(wěn)定性影響因素敏感性灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 陳志波,簡文彬.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2006(04)
[6]微動力機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)與展望[J]. 李德桃,潘劍鋒,薛宏,楊文明.  江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(06)
[7]微燃燒穩(wěn)定性分析和微細(xì)管道燃燒實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張永生,周俊虎,楊衛(wèi)娟,劉茂省,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2006(07)
[8]正交實(shí)驗(yàn)法在PCR反應(yīng)條件優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 楊水云,李續(xù)娥,吳明宇,孫飛龍,李劍君.  生物數(shù)學(xué)學(xué)報. 2005(02)
[9]正交設(shè)計在滑坡敏感性分析中的應(yīng)用[J]. 倪恒,劉佑榮,龍治國.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2002(07)
[10]灰色關(guān)聯(lián)分析在環(huán)境質(zhì)量評價中的應(yīng)用[J]. 楊繼東,侯曉軍.  環(huán)境工程. 1993(03)



本文編號：2946419